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1、. . .三翼旋转门系统的设计毕业论文目录摘 要IAbstractII1 引言- 1 -1.1 研究的背景和意义- 1 -1.2 国外三翼旋转门的发展状况- 2 -1.3 三翼旋转门技术发展方向- 2 -1.4 三翼旋转门研究的必要性- 3 -2 三翼旋转门控制系统总体方案设计- 4 -2.1 三翼旋转门系统的基本结构- 4 -2.2 三翼旋转门控制要求- 5 -2.3 三翼旋转门控制方案的确定- 5 -3 自动门硬件系统的设计- 6 -3.1 PLC的简要介绍- 6 -3.2 PLC的选型- 7 -3.3 PLC的I/O点分配- 7 -3.4 电动机的选型- 8 -3.5 变频器容量选择-
2、8 -3.6 三翼旋转门控制系统原理简述- 9 -4 变频器的参数设定及功能选择- 10 -4.1 变频调速的基本原理- 10 -4.2 三菱FR-540变频器的面板- 10 -4.2 三菱变频器FR-540端口介绍和连线方法- 12 -4.3 功能（参数）介绍- 14 -5 系统软件部分设计- 16 -5.1 三翼旋转门的功能需求分析- 16 -5.2 变频器输出频率与控制端子关系曲线- 17 -5.3 PLC控制系统程序- 17 -5.4 旋转门运行状态诊断程序- 18 -结论- 20 -致谢- 21 -参考文献- 22 -附录- 23 -A1.1 三翼旋转门控制系统原理图- 23 -A1
3、.2 PLC控制变频器的程序- 24 -A1.3 旋转门运行状态诊断程序- 30 -.参考资料.引言1.1 研究的背景和意义21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性：有效地防、通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。自动门大规模专业化生产始于150年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式-自动门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。大中型公共场所，为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿彩。自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以
4、对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。由于中国没有相关的自动门国家标准，导致自动门档次、质量良莠不齐。如果你没有使用过自动门，最好选择一个由专业厂生产、能提供较完善售后服务的自动门品牌（目前有很多自动门品牌是由一些贸易公司购买散件加上自己拼装而成，应尽量避免购买此类产品）。不要认为样本上全部是外国语，资料也是外国语的商品就是进口的商品，其实这样是违反国家规定的。真正的知名品牌，合法的商品不会这样做。在购买自动门时最好在授权的指定经销商处或认定销售店的商店购买（有悬挂的授权书
5、），而且在购买时要清楚所购买设备的基本配置，防止买家克扣部件。自动门根据使用的场合及功能的不同可分为三翼旋转门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常宠大，一般只用于有需要的高档宾馆，三翼旋转门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指三翼旋转门。自动门的普及和应用，改变了人们的防护意识，提升了人们的安全观念。自动门除可美化出入口环境外，由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国外的建筑市场上得到大围的普及。同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公娱乐场所
6、装修必不可少的一项配置。三翼旋转门最常见的形式是自动门机及门外两侧加感应探测器，当人走近自动门时，感应探测器感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。自动门的控制方法有很多，从控制器的不同来分，有传统的继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装；智能控制器控制，即通过运用现代自动化设备来控制，它具有稳定性.参考资料.高，安全等优点，因此被很多生产厂商所运用。由于继电器逻辑控制的自动门系统因存在许多缺陷而逐步被智能控制器控制的自动门所淘汰。在智能控制器的选择上，自动门的主控器有微电脑控制器控制和可编程控制器（PLC）控制，微电脑控制主要有体积小、安
7、装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，PLC控制的特点是稳定性高维护方便，目前许多大型的商场的自动门都是由这种方式来控制。1.2 国外三翼旋转门的发展状况在国外，进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经很成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现在人们生活中自动门可以节约空间能源、降低噪音、防尘、防风，同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用非常广泛。随着我国经济的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等公共场所。但在国，自动门的自主研发尚处于初级阶段。在自动门控制系统设计中，稳定、节能、环保、安全
8、及人性化是需要首先考虑的因素。我国的自动门状况有如下几点：(1) 厂家多，规模小。 56年来几年来， 自动门在国得到了快速的发展。据不完全统计，目前国大大小小生产自动门的厂家已有50多家，但普遍生产规模小，自主研发能力差。从新产品开发能力和质量稳定性方面还不具备和进口产品竞争的实力。 (2) 专业化分工趋势显现。早期的生产厂家，一般是自主研发和生产，顶多委托代加工部分零部件。近两年来，出现了专门生产主要部件的厂家，如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家，这一趋势使生产的门槛降低，进入的厂家进一步增多，导致竞争更加激烈。 (3) 高、低档次的市场分明。进口产品借助质量和品牌优势
9、，占据了高端市场，目前国厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能，但生产工艺略嫌粗糙，质量水平参差不齐，整体档次较低，主要集中在低端市场。 (4) 产品同质化和市场特点导致利润微薄。产品同质化严重，加之自动门产品往往是开发商而非最终用户在选择产品，所以价格因素占的比重较大，加剧了市场竞争。其结果是众多厂家一味地比拼价格，导致利润微薄。同时，由于价格过低，也使产品的持续改进和发展受到限制。1.3 三翼旋转门技术发展方向由于目前没有相关的技术标准，各厂家的产品都按照自己的企业标准进行生产，对各项技术指标的要求和测量方法都不尽相同，如提升力等参数，差别较大，在市场上造成了较大的混乱，给用户选择带来不
10、便，也不利于行业的发展。因此，有必要制定自动门的技术标准，明确规定的主要技术指标以及测试方法等，引导市场有序竞争，促进行业发展。在建筑金属结构协会和门业标委会的大力推动下，自动门标准编制工作已经展开，目前有许继施普雷特机电设备、固威特科技、未来科技发展、市麒麟电子和上海昌顺电子信息技术等5家单位参与了此标准的编制工作。2005年4月2日，在北京召开了编制组成立会和首次工作会议。经过编制组两个多月的工作，现该标准的初稿已经形成，拟于近期召开编制组第二次工作会议，对初稿进行讨论和修改。经过多年发展，自动门行业呈现以下发展趋势：1 智能化，多功能：今后的还将进一步提高智能化程度，如自动检测开关门行程
11、位置，自动适应门体阻力的变化，以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。还将增加一些新的功能，如和住宅安防系统配合使用等。2 免维护：采取多种措施，减少使用过程中的维护工作。 3 多样化：将会有各种各样不同外观和功能的产品，满足用户的不同需要。4 高安全性：随着用户安全意识的提高，安全性将是用户非常注重的一项指标，也将是一项基本要求。1.4 三翼旋转门研究的必要性由于国外自动旋转门发展较早，无论是驱动技术还是控制技术都较为成熟。而我国旋转门技术的发展起步较晚，其全自动旋转门技术来源于荷兰、瑞典、日本等国。到目前为止，我国的自动旋转门的技术水平离国外还有一定差距，特别是在结构设计和驱动控制系统上。我国设
12、计的自动旋转门的安全性能低，运行噪音大，寿命短，所以，仍需设计人员的不断努力，才有希望赶超国外自动旋转门的技术水平。因此，对自动旋转门的研究是十分有必要的。2 三翼旋转门控制系统总体方案设计2.1 三翼旋转门系统的基本结构三翼旋转门系统机构由以下几部分组成1.框架总成：分为固定部分和旋转部分，均由铝型材框架和玻璃等组成2。立柱、曲壁、门扉一般采用高强度铝合金型材，结构简洁，精密牢固。采用中心门轴结构安装和驱动旋转门体设计，每扇门三面安装密封毛条与地面天花及曲壁紧密接触，使门扉在任何位置均处于密闭状态;门扉玻璃采用（3+3）夹胶玻璃或6MM厚钢化玻璃，曲壁玻璃一般采（4+4）夹胶玻璃，安全可靠。
13、门体结构简图如图2.1所示。图2.1 门体结构简图2.驱动系统：由一个三相交流电机提供动力，用减速器带动中心门轴驱动。3.控制系统：由可编程控制器PLC、变频器、功能开关组成。4.检测系统：由红外传感器实现有无人自动检测，自动对电机启停进行操作。5.安全系统：主要有接触和非接触安全感应器。 旋转门入口立柱均装有安全胶条，防止行人夹伤，自动门入口右侧立柱胶条装有藏式防夹感应器，如受挤压门扉即马上停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动;每扇门扉底边胶条装有藏式防碰感应器，碰到物体或行人门扉立即停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动。2.2 三翼旋转门控制要求以PLC为中控电脑，将来自旋转门现场的检
14、测信号、变频器的状态信号及触摸屏的控制指令，经过收集、处理后，完成对变频器的频率控制和对触摸屏的信息反馈。当接到控制命令或客流量较小时，变频器工作频率为42Hz，上升时间为6s，下降时间为15s；当客流量较大时，变频器工作频率为50Hz；当第一次按动换速键时，变频器工作频率变为21Hz；当第二次按动换速键时，变频器恢复正常运行速度；当有行人不慎被夹时，旋转门迅速制动并待行人解脱后，经过10s的延迟，启用变频器第二“加/减速”选择，自动恢复到正常旋转速度（上升时间和下降时间均为25s）。2.3 三翼旋转门控制方案的确定由于本设计是利用可编程控制器（PLC）、变频器传感器等构成三翼自动旋转门的控制
15、系统。根据控制原理和设计要求确定了系统的结构框图如图2.2所示。西门子S7-200红外传感信号防夹传感信号闭锁信号调速按钮锁门传感信号定位信号防碰、撞信号过载信号状态指示灯变频器M3图2.2 控制原理框图红外传感器作用是检测是否有行人通行；红外防夹传感器和防夹接近开关用来检测是否有人被夹；定位接近开关用来检测门翼是否停在定位位置；防碰撞传感器用来检测是否有人被碰或被撞；主控芯片用来判断传感器传来的各种信号并经过判断做出相应控制动作；变频器接收控制信号对电动机进行调速。另外还有运行状态指示灯和过载报警等等。旋转门控制系统实现了对门的自动启停、自动定位、速度调节、残疾人优先等功能。3 自动门硬件系统的设计3.1 PLC的简要介绍PLC的定义：可编程控制器（Programmable Controller）简称PC，但个人计算机（Personal Computer）也简称PC。为了区别，人们仍习惯称可编程控制器为可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logical Controller）。 国际电工委员会（Internation
